передачі:
(6.1)
де - коефіцієнти масопередачі відповідно по рідкої і газової фаз, кг/(м2 * с).
Абсорбція проходить при атмосферному тиску, питома витрата 2,5 м3/с, температура поглинаючої рідини 20 оС, дані концентрацій представлені нижче:
мг/м3;
мг/м3;
100 мг/л.
Масу хромового ангідриду, що переходить у процесі абсорбції із забрудненого повітря в поглинач за одиницю часу, знаходять з рівняння матеріального балансу:
(6.2)
де - витрати відповідно чистого поглинача та інертною частини газу, кг/с;
- початкова та кінцева концентрація хромового ангідриду у воді, кг СrО3/кг H2О;
- початкова та кінцева концентрація хромового ангідриду в газі, кг СrО3/кг повітря.
Висловимо склади фаз, навантаження по газу і рідини в обраній для розрахунку розмірності
, (6.3)
де - щільність суміші, кг/м3.
кг СrО3/кг повітря,
кг СrО3/кг повітря,
кг СrО3/кг H2О.
Поставлене коефіцієнт надлишку поглинача має значення. У цьому випадку кінцеву концентрацію визначають з рівняння матеріального балансу, використовуючи дані по рівновазі (див. Рис. 6.1 та 6.2)
(6.4)
Рівняння рівноважної лінії має вигляд
(6.5)
, (6.6)
де - коефіцієнт розподілу, кг H2О/кг повітря;
- молярна маса повітря;
- молярна маса води;
- коефіцієнт Генрі, 79993,2 Па;
- загальний тиск суміші газів, Па.
Відомо, що рівноважна лінія проходить через початок координат. Знайдемо значення при і побудуємо рівноважну лінію по двох точках:
0,49.
Звідси:
кг СrО3/кг H2О
де - концентрація хромового ангідриду в рідині, рівноважна з газом початкового складу.
- рівноважна лінія; 2 - робоча лінія
Малюнок 6.1 - Залежність між змістом хромового ангідриду в повітрі Y кг NH3/кг повітря і поглинає воді X кг СrО3/кг H2О
Малюнок 6.2 - Схема розподілу концентрацій в газовому та рідинному потоках в абсорбере
Витрата інертного частини газу:
, (6.7)
де - середня щільність хромового ангідриду при нормальних умовах;
- об'ємна частка хромового ангідриду в газі, рівна
, (6.8)
де - молярна маса хромового ангідриду.
м3 СrО3/м3 повітря.
Тоді:
кг/с.
Продуктивність абсорбера по поглинається компоненту:
, (6.9)
кг/с.
Витрата поглинача (води) дорівнює
, (6.10)
кг/с.
Тоді співвідношення витрат фаз, або питома витрата поглинача, складе
, (6.11)
.
Двіжушая сила у відповідності з рівнянням (6.1) може бути виражена в одиницях концентрацій як рідкої, так і газової фаз. Для випадку лінійної рівноважної залежності між складами фаз. приймаючи модель ідеального витіснення в потоках обох фаз, визначимо рушійну силу в одиницях концентрацій газової фази
, (6.12)
де і - велика і менша рушійні сили на вході потоків в абсорбер і на виході з нього, кг СrО3/кг повітря (рис. 2.1 і 2.2).
У даному прикладі:
(6.13)
, (6.14)
де і - концентрації аміаку в повітрі, рівноважні з концентраціями в рідкій фазі (поглиначі) відповідно на вході в абсорбер і на виході з нього (див. рис. 2.1):
кг СrО3/кг повітря,
кг СrО3/кг повітря,
кг СrО3/кг повітря.
Коефіцієнт массопередачи знаходять по рівнянню аддитивности фазових дифузійних опорів
(6.15)
де і - коефіцієнти массоотдачи відповідно в рідкій...
